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《2020版高考物理金榜一轮 高效演练预测10.2 法拉第电磁感应定律 自感现象 含解析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后.关闭Word文档返回原板块.高效演练·创新预测1.(2018·珠海模拟)在空间存在着竖直向上的各处均匀的磁场,将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中,规定线圈中感应电流方向如图甲所示的方向为正.当磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示时,下图中能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是( )【解析】选B.由感应定律和欧姆定律得I===×,所以线圈中的感应电流决定于磁感应强度B随t的变化率.由图乙可知,0～1s时间内,B增大,Φ增大,感应磁场与原磁场方向相反(感应磁场的磁感应强度的方向向下)
2、,由楞次定律得,感应电流是顺时针的(从上向下看),因而是正值,所以可判断0～1s为正的恒值;在1～2s内,磁感应强度不变,则感应电动势为零,所以感应电流为零;同理2～4s,磁场在减小,由楞次定律可知,感应电流与原方向相反,即为负的恒值;根据感应定律和欧姆定律得I===×,可知,斜率越大的,感应电动势越大,感应电流越大.故B项正确,A、C、D项错误.【加固训练】(多选)某合作探究学习小组在探究线圈中感应电流的影响因素时,设计如图所示的实验装置,将一个闭合圆线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线与磁场方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化,则下列说法中正确的是( )A.若把线圈的匝数增大一倍,线圈内
3、感应电流大小不变B.若把线圈的面积增大一倍,线圈内感应电流变为原来的2倍C.改变线圈轴线与磁场方向的夹角大小,线圈内感应电流可能变为原来的2倍D.把线圈的半径增大一倍,线圈内感应电流变为原来的2倍【解析】选A、D.由法拉第电磁感应定律E=nS可知,若线圈的匝数增大一倍,感应电动势与线圈的总电阻都增大一倍,线圈中的电流不变,A正确;若线圈的面积增大一倍,感应电动势增大一倍,但线圈的电阻增大,线圈内的感应电流并不是原来的2倍,B错误;E=nScos30°,故无论如何改变线圈轴线与磁场方向的夹角,都不可能使线圈内的感应电流变为原来的2倍,C错误;若线圈的半径增大一倍,则面积是原来的4倍,电阻是原来
4、的2倍,线圈内感应电流变为原来的2倍,D正确.2.(2018·龙岩模拟)如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线PQ、MN为磁感应强度为B的匀强磁场的边界,PQ与MN平行且相距2a,磁场方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达PQ边界开始到C点离开MN位置.下列结论正确的是( )A.回路中感应电流方向始终相同B.回路受到的安培力方向先向左后向右C.回路中感应电动势最大值Em=BavD.回路中感应电动势平均值=Bav【解析】选C.在闭合电路进入磁场的过程中,通过闭合电路的磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向;当
5、线圈出磁场的过程中,通过闭合电路的磁通量逐渐减小,根据楞次定律可知感应电流的方向为顺时针方向,故A项错误;根据左手定则可以判断,回路受安培力方向始终向左,故B项错误;当半圆闭合回路进入磁场一半时,即这时等效长度最大为a,这时感应电动势最大,为Em=Bav,故C项正确;进入磁场的过程中,由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值===πBav,同理,出磁场的过程中产生的平均电动势也是πBav,故D项错误.3.如图所示,abcd为水平放置的平行光滑金属导轨,导轨间距为l,电阻不计.导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B.金属杆放置在导轨上,与导轨的接触点为M、N,并与导轨成θ角.金属
6、杆以ω的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直,转动过程金属杆与导轨始终良好接触,金属杆单位长度的电阻为r.则在金属杆转动过程中( )A.M、N两点电势相等B.金属杆中感应电流的方向是由N流向MC.电路中感应电流的大小始终为D.电路中通过的电量为【解析】选A.由于导轨电阻不计,所以路端电压为零,即M、N两点间的电压为零,M、N两点电势相等,A项正确;根据楞次定律可得回路中的感应电流方向为顺时针,所以金属杆中感应电流的方向是由M流向N,B项错误;设MN在回路中的长度为x,其接入电路的电阻为R=rx,根据导体转动切割磁感应线产生的感应电动势大小计算公式可得E=Bx2ω,感应电流的大小为
7、:I===,由于x逐渐减小,所以感应电流逐渐减小,C项错误;由于金属棒MN在回路中的有效切割长度逐渐减小,所以接入电路的电阻逐渐减小,不能根据q=计算通过电路的电量,D项错误.4.(新题预测)(多选)用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环,ab为圆环的一条直径.如图所示,在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场,磁场垂直圆环所在的平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化率=k(k<0)
